一種開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)
1電路設(shè)計(jì)原理
該開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的電路原理框圖如圖1所示隙譬,整流濾波電路采用單相全波橋式整流丹禀,其輸出電壓高,變壓器利用效率高鞋怀,脈動(dòng)小,交流分量小持搜,從而可以減小輸出噪聲紋波密似。其電路圖如圖2所示。
為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓范圍20'v 36 V葫盼,采用軟硬件結(jié)合的方法對(duì)產(chǎn)生的直流電壓信號(hào)進(jìn)行處理残腌。由于專(zhuān)用開(kāi)關(guān),芯片TL494}"}能輔助調(diào)節(jié)品體管的開(kāi)關(guān)脈沖占空比贫导,效率較高抛猫,外圍電路也比較簡(jiǎn)單,比較容易實(shí)現(xiàn),故采用該芯片實(shí)現(xiàn)闺金,其原理圖如圖3所示逾滥。振蕩頻率的計(jì)算公式為:
在恒定頻率的PWM(脈沖調(diào)寬)通斷中,控制開(kāi)關(guān)通斷狀態(tài)的控制信號(hào)是通過(guò)一個(gè)控制電壓與鋸齒波相比較產(chǎn)生的败匹,控制電壓則是通過(guò)偏差值獲得寨昙。當(dāng)放大的偏差信號(hào)的電平高于鋸齒波時(shí),比較器輸出高電平遂冰,從而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)通斷;當(dāng)反饋電壓高于T L494基準(zhǔn)電壓時(shí)殉扒,片內(nèi)誤差放大器輸出電壓增大,將導(dǎo)致外接品體管T和TL494的內(nèi)部2個(gè)品體管的導(dǎo)通時(shí)間縮短则涎,使得輸出電壓降到與基準(zhǔn)電壓基本相等缕粗,從而維持輸出電壓基本保持穩(wěn)定。
為了實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)沈席,一般需要用取樣電阻串聯(lián)在電路中侧蜗,但這會(huì)影響電源的效率,多用于小功率開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器韭惧,而在大功率的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源中斟拘,考慮到功耗,應(yīng)盡量避免取樣電阻的接人哀姿。因此拾撇,通常將過(guò)電流保護(hù)轉(zhuǎn)換為過(guò)、欠電壓保護(hù)鹰幌。過(guò)流保護(hù)的電路原理圖如圖4所示狂秦。通過(guò)接人取樣電阻將過(guò)電流保護(hù)轉(zhuǎn)換為過(guò)電壓保護(hù),從而實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)推捐。
2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法裂问,軟件主體流程圖如圖5所示。系統(tǒng)首先完成系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)變量的初始化(包括變量設(shè)定牛柒,設(shè)置控制鍵堪簿,設(shè)置功能鍵等),再由單片機(jī)讀取設(shè)定的值皮壁,進(jìn)行數(shù)據(jù)的D /A轉(zhuǎn)換處理椭更,后送至T L494,再由單片機(jī)A心轉(zhuǎn)換處理蛾魄,最后由AT89C52單片機(jī)控制顯示接口芯片虑瀑,顯示輸出的電壓值,即為開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出值滴须。
在實(shí)驗(yàn)室中舌狗,對(duì)該穩(wěn)壓電源進(jìn)行了測(cè)試。其基本指標(biāo)為:①輸出電壓范圍20'v36V ;②最大輸出電流1.8A;③電壓調(diào)整率粗織;④負(fù)載調(diào)整率粗50 0 ;⑤輸出噪聲紋波電壓峰峰值粗0. 7V ;ODC-DC變換器的效率)850 o ;⑦具有過(guò)流保護(hù)功能⊥词蹋可見(jiàn)塘袍,該電源的穩(wěn)壓性能指標(biāo)較高,特別是紋波控制較好尉武。
3結(jié)語(yǔ)
筆者設(shè)計(jì)的穩(wěn)壓電源采用單片機(jī)T L494控制牌宜,輸出電壓幅度在20'v36V,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單源洒,工作可靠骡眼,穩(wěn)定性好,輸出電壓穩(wěn)定的特點(diǎn)赘眼,適合在教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器中應(yīng)用晌爹,是對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)壓電源的進(jìn)一步改進(jìn),有比較廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景发钞。
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